【技术实现步骤摘要】
本公开涉及诸如锂离子电池的电化学电芯堆，并且更具体地涉及具有各种不同电化学电芯的堆。
技术介绍
1、电化学电芯(诸如电池)是存储能量的主要方法。例如，包括电动车辆(ev)和混合动力电动车辆(hev)的许多装置可使用诸如锂离子电池的电池。这些应用的高能量需求通过具有更多且更厚电极的更大堆来满足。
技术实现思路
1、公开了一种具有内部电化学电芯和外部电化学电芯的电化学电芯堆。所述内部电芯可包括第一多个电极、与所述第一多个电极接触的第一电解质和位于所述第一多个电极之间的第一分隔件。所述外部电芯可包括第二多个电极、与所述第二多个电极接触的第二电解质和位于所述第二多个电极之间的第二分隔件。所述第一多个电极中的至少一个可具有与所述第二多个电极中的对应电极不同的组成。例如，所述第一多个电极中的阴极可具有与所述第二多个电极中的阴极不同的组成，和/或所述第一多个电极中的阳极可具有与所述第二多个电极中的阳极不同的组成。替代地或组合地，所述第一多个电极中的至少一个可具有与所述第二多个电极中的所述对应电极不同的负载。替代地或组合地，所述第一多个电极中的至少一个具有与所述第二多个电极中的所述对应电极不同的厚度。替代地或组合地，所述第一分隔件可具有与所述第二分隔件不同的厚度。替代地或组合地，所述第一分隔件可具有与所述第二分隔件不同的孔隙率。换句话说，任何上述差异可单独存在，或可以与其他差异的各种组合存在。
2、不同组成的电极可允许所述电化学电芯堆内的不均匀的电流分布。在一个变型中，所述第一多个电极
3、还提供了一种包括具有如本文所公开的电化学电芯堆的电力系统的车辆。
4、还公开了一种至少具有第一电芯和第二电芯的锂离子电池堆。所述第一电芯可包括第一阴极、第一阳极、与所述第一阴极和所述第一阳极接触的第一电解质和设置在所述第一阴极与所述第一阳极之间的第一分隔件。所述第二电芯可包括第二阴极、第二阳极、与所述第二阴极和所述第二阳极接触的第二电解质和设置在所述第二阴极与所述第二阳极之间的第二分隔件。所述第一电芯和第二电芯可不同或不相同。例如，所述第一阴极可具有与所述第二阴极不同的组成、负载和/或厚度。替代地或组合地，所述第一阳极可具有与所述第二阳极不同的组成、负载和/或厚度。替代地或组合地，所述第一分隔件可具有与所述第二分隔件不同的厚度和/或孔隙率。
5、例如，所述第二分隔件可具有比所述第一分隔件小(即，薄)1％至10％的厚度。在一个或多个实施例中，所述第一分隔件可具有3至20微米的厚度。在一个变型中，所述第二分隔件可具有比所述第一分隔件小1％至10％的孔隙率。
6、还公开了一种具有多个电化学电芯的电化学堆。所述堆可以是分层总成。所述堆可包括第一电化学电芯和第二电化学电芯。所述第一电化学电芯可具有第一阴极层、第一阳极层、第一电解质层和第一分隔件层。所述第一电解质层和所述第一分隔件层设置在所述第一阴极层与所述第一阳极层之间。所述第二电化学电芯可具有第二阴极层、第二阳极层、第二电解质层和第二分隔件层。所述第二电解质层和所述第二分隔件层设置在所述第二阴极层与所述第二阳极层之间。所述第一阴极层和所述第二阴极层、所述第一阳极层和所述第二阳极层和/或所述第一阳极层和所述第二阳极层可以不同。
7、所述多个电化学电芯还可包括第三电化学电芯。所述第三电化学电芯可具有第三阴极层、第三阳极层、第三电解质层和第三分隔件层。所述第三电解质层和所述第三分隔件层可设置在所述第三阴极层与所述第三阳极层之间。所述第二电化学电芯可设置在所述第一电化学电芯与所述第三电化学电芯之间。所述第一电化学电芯和所述第三电化学电芯可以相同，但所述第二电化学电芯可以不同。在一个变型中，所述多个电化学电芯可包括多达50个电化学电芯。
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1.一种电化学电芯堆，其包括：
2.如权利要求1所述的电化学电芯堆，其中所述第一多个电极中的至少一个具有与所述第二多个电极中的所述对应电极不同的组成。
3.如权利要求2所述的电化学电芯堆，其中所述不同的组成提供不均匀的电流分布。
4.如权利要求1所述的电化学电芯堆，其中所述第一多个电极中的至少一个电极具有与所述第二多个电极中的至少一个不同的厚度。
5.如权利要求4所述的电化学电芯堆，其中所述第一多个电极各自具有比所述第二多个电极薄的厚度。
6.如权利要求5所述的电化学电芯堆，其中所述第一多个电极包括阴极厚度为50至150微米的阴极和阳极厚度为50至150微米的阳极。
7.如权利要求1所述的电化学电芯堆，其中所述第一多个电极中的至少一个具有与所述第二多个电极中的至少一个不同的负载。
8.如权利要求7所述的电化学电芯堆，其中所述第一多个电极各自具有比所述第二多个电极中的每个对应电极低的负载。
9.如权利要求8所述的电化学电芯堆，其中所述第一多个电极中的每个的负载比所述第二多个电极中的每个对
10.如权利要求9所述的电化学电芯堆，其中所述第一多个电极具有10至40mg/cm2的阴极负载和5至30mg/cm2的阳极负载。
11.如权利要求1所述的电化学电芯堆，其中所述电芯是锂离子电池电芯。
12.一种车辆，其包括电力系统，所述电力系统具有如权利要求1所述的电化学电芯堆。
13.一种锂离子电池堆，其包括：
14.如权利要求13所述的锂离子电池堆，其中(i)所述第一阴极具有与所述第二阴极不同的组成、负载和/或厚度，(ii)所述第一阳极具有与所述第二阳极不同的组成和/或负载，和/或(iii)所述第一分隔件具有与所述第二分隔件不同的厚度和/或孔隙率。
15.如权利要求14所述的锂离子电池堆，其中所述第二分隔件具有比所述第一分隔件薄1％-10％的厚度。
...【技术特征摘要】
1.一种电化学电芯堆，其包括：
2.如权利要求1所述的电化学电芯堆，其中所述第一多个电极中的至少一个具有与所述第二多个电极中的所述对应电极不同的组成。
3.如权利要求2所述的电化学电芯堆，其中所述不同的组成提供不均匀的电流分布。
4.如权利要求1所述的电化学电芯堆，其中所述第一多个电极中的至少一个电极具有与所述第二多个电极中的至少一个不同的厚度。
5.如权利要求4所述的电化学电芯堆，其中所述第一多个电极各自具有比所述第二多个电极薄的厚度。
6.如权利要求5所述的电化学电芯堆，其中所述第一多个电极包括阴极厚度为50至150微米的阴极和阳极厚度为50至150微米的阳极。
7.如权利要求1所述的电化学电芯堆，其中所述第一多个电极中的至少一个具有与所述第二多个电极中的至少一个不同的负载。
8.如权利要求7所述的电化学电芯堆，其中所述第一多个电极各自具有比所述第二多个电极中的每个对应电极低的...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩大元，朴京珍，希·派克，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：
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